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基于无刷直流电机工况的农药喷洒监测方法及系统技术方案

技术编号:41364503 阅读:2 留言:0更新日期:2024-05-20 10:12
本发明专利技术公开一种基于无刷直流电机工况的农药喷洒监测方法及系统,方法包括:获取无人机的运行轨迹、无人机药箱内的实时液位信息及无人机上驱动农药喷洒泵的无刷直流电机的磁通量变化信息;根据所述实时液位信息及磁通量变化信息,分别形成实时液位‑时间曲线及磁通量‑时间曲线;根据所述磁通量‑时间曲线确定农药喷洒的启停点,形成至少一段农药喷洒段;根据至少一段所述农药喷洒段,结合无人机的运行轨迹及实时液位‑时间曲线,得到当前运行轨迹实际产生的喷洒面积及农药喷洒量。本发明专利技术通过监测驱动农药喷洒泵启停的无刷直流电机的磁通量,来精准确定植保无人机进行农药喷洒的起点和终点。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及农药喷洒精准监测领域,具体涉及一种基于无刷直流电机工况的农药喷洒监测方法及系统


技术介绍

1、利用植保无人机进行农药喷洒,具有很高的喷洒均匀性和精准度,相关部门鼓励农民利用植保无人机进行农药喷洒并给予了补贴。但这一鼓励行为不易监管,容易出现不喷只飞或只喷不飞的骗补情况。

2、目前,对于植保无人机的补贴监管计算主要由两部分组成,一个是根据无人机的运行轨迹计算其播撒面积,另一个是根据无人机携带的药桶的液位变化计算其喷洒了多少农药,在结束喷洒后,根据播撒面积和该面积内用掉的农药量来计算得到喷洒补贴。但问题是,无人机运行轨迹的起点和终点不等同于农药喷洒的起点和终点。无人机从启动到开始喷洒飞行的运行轨迹也计入了播撒面积,导致实际的播撒面积小于计算出的播撒面积。并且,如果有人恶意骗补,比如带着无人机在田埂上到处跑,也会产生无人机的运行轨迹并被计入播撒面积,导致实际的播撒面积远远小于计算出的播撒面积,进而使得最终计算得到的补贴不符合实际喷洒情况。

3、目前对于无人机喷洒起始点的确定多采用监测农药重量、体积或喷洒泵启停时的振动等实现,但由于无人机处于运动状态,其液面震荡导致液位实时变化,难以获取准确的重量或体积,而采用振动监测时,由于桨叶的振动影响,导致对泵启停振动的监测数据存在误差。因此,急需能够精准确定无人机开始农药喷洒及结束喷洒的准确时间的方法。


技术实现思路

1、本专利技术的目的是针对现有技术存在的问题,提供一种基于无刷直流电机工况的农药喷洒监测方法及系统,通过监测驱动农药喷洒泵启停的无刷直流电机的磁通量,来精准确定植保无人机进行农药喷洒的起点和终点。

2、根据本专利技术说明书的一方面,提供一种基于无刷直流电机工况的农药喷洒监测方法,包括:

3、获取无人机的运行轨迹、无人机药箱内的实时液位信息及无人机上驱动农药喷洒泵的无刷直流电机的磁通量变化信息;

4、根据所述实时液位信息及磁通量变化信息,分别形成实时液位-时间曲线及磁通量-时间曲线;

5、根据所述磁通量-时间曲线确定农药喷洒的启停点,形成至少一段农药喷洒段;

6、根据至少一段所述农药喷洒段,结合无人机的运行轨迹及实时液位-时间曲线,得到当前运行轨迹实际产生的喷洒面积及农药喷洒量。

7、作为进一步的技术方案,得到当前运行轨迹实际产生的喷洒面积及农药喷洒量,进一步包括:

8、根据至少一段所述农药喷洒段,结合无人机的运行轨迹,确定至少一段所述农药喷洒段对应的喷洒面积;

9、根据至少一段所述农药喷洒段,结合实时液位-时间曲线,确定至少一段所述农药喷洒段内的液位变化,并根据液位变化确定当前段内的农药喷洒量。

10、作为进一步的技术方案,在所述农药喷洒段包括两段或两段以上时,确定农药喷洒量进一步包括:

11、获取每一农药喷洒段的起点和终点,结合实时液位-时间曲线,确定每一农药喷洒段对应的实时液位的变化量;

12、根据每一农药喷洒段对应的实时液位的变化量,确定每一农药喷洒段的农药喷洒量,进而得到所有农药喷洒段的总的农药喷洒量。

13、作为进一步的技术方案,所述方法还包括:

14、获取无人机的北斗定位信息,并根据所述北斗定位信息形成无人机的运行轨迹。

15、根据本专利技术说明书的一方面,提供一种基于无刷直流电机工况的农药喷洒监测系统,包括:通信连接的无人机和监测端;

16、所述无人机上配置有:定位模块,用于获取无人机的定位信息;磁通量监测模块,用于监测无刷直流电机的磁通量变化信息;液位监测模块,用于监测无人机药桶内的农药实时液位;通信模块,用于将定位模块、磁通量监测模块、液位监测模块获取的信息传递给监测端;

17、所述监测端配置有:接收模块,用于接收无人机传送的定位信息、磁通量变化信息、实时液位信息;处理模块,用于根据所述实时液位信息及磁通量变化信息,分别形成实时液位-时间曲线及磁通量-时间曲线;根据所述磁通量-时间曲线确定农药喷洒的启停点,形成至少一段农药喷洒段;根据至少一段所述农药喷洒段,结合无人机的运行轨迹及实时液位-时间曲线,得到当前运行轨迹实际产生的喷洒面积及农药喷洒量。

18、作为进一步的技术方案,所述磁通量监测模块设置于无刷直流电机的壳体上,所述无刷直流电机与农药喷洒泵连接,用于驱动农药喷洒泵启动或停止。

19、作为进一步的技术方案,所述监测端设置于地面或监控中心。

20、与现有技术相比,本专利技术的有益效果是:

21、本专利技术利用无刷直流电机启动时,其磁通量会迅速变大,并在电机运行期间保持变大后的磁通量,然后在无刷直流电机关闭时,其磁通量会迅速变小的特性,将其引入到植保无人机进行药物喷洒的启停点监控中,通过监测其磁通量的直流量到交流量及交流量到直流量的变化,能够精准确认无刷直流电机工作的起点和终点,进而确定该无刷直流电机驱动的农药喷洒泵开始喷洒的起点和终点,解决了现有第三方难以监管植保无人机喷洒实际面积的问题。

22、本专利技术仅需在无刷直流电机上设置一磁通量传感器即可实现磁通量变化的监测,其不受无人机运动的影响,也不受无人机桨叶震动的干扰,能够为无人机农药喷洒启停点提供精准的时间点。

本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.基于无刷直流电机工况的农药喷洒监测方法,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述基于无刷直流电机工况的农药喷洒监测方法,其特征在于,得到当前运行轨迹实际产生的喷洒面积及农药喷洒量,进一步包括:

3.根据权利要求2所述基于无刷直流电机工况的农药喷洒监测方法,其特征在于,在所述农药喷洒段包括两段或两段以上时,确定农药喷洒量进一步包括:

4.根据权利要求1所述基于无刷直流电机工况的农药喷洒监测方法,其特征在于,所述方法还包括:

5.基于无刷直流电机工况的农药喷洒监测系统,其特征在于,包括:通信连接的无人机和监测端;

6.根据权利要求5所述基于无刷直流电机工况的农药喷洒监测系统,其特征在于,所述磁通量监测模块设置于无刷直流电机的壳体上,所述无刷直流电机与农药喷洒泵连接,用于驱动农药喷洒泵启动或停止。

7.根据权利要求5所述基于无刷直流电机工况的农药喷洒监测系统,其特征在于,所述监测端设置于地面或监控中心。

【技术特征摘要】

1.基于无刷直流电机工况的农药喷洒监测方法,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述基于无刷直流电机工况的农药喷洒监测方法,其特征在于,得到当前运行轨迹实际产生的喷洒面积及农药喷洒量,进一步包括:

3.根据权利要求2所述基于无刷直流电机工况的农药喷洒监测方法,其特征在于,在所述农药喷洒段包括两段或两段以上时,确定农药喷洒量进一步包括:

4.根据权利要求1所述基于无刷直流电机工况的农药喷洒监测方法,其特征...

【专利技术属性】
技术研发人员:黄辉雷俊胡兰兰孙强伍齐林冯喜明董中蒋青河漆伟明强朱可李洲王顺虎费良琴来五一翟静
申请(专利权)人:武汉智菱物联科技有限公司
类型:发明
国别省市:

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